Unitau 2022.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Uma pessoa, cuja massa é de 80 kg, está com a temperatura corporal, inicialmente, a 40°C. Deseja-se colocar essa pessoa em um banho de imersão em água, a fim de reduzir a temperatura corporal para 36°C. Considere o calor específico do corpo humano como 0,84 cal/(g°C), o calor específico da água como 1 cal/(g°C), que o corpo da pessoa ficará totalmente submerso em 40kg de água até que a temperatura de equilíbrio seja atingida e que o sistema corpo humano e água seja termicamente isolado. A temperatura inicial dos 40kg de água deverá ser de

Nas grandes usinas de siderurgia, usa-se uma esfera de platina para a medida da temperatura média de um alto forno de indução. Numa dessas siderúrgicas, foi empregado uma esfera de platina de 150g. O processo funciona colocando a esfera de platina no forno e, depois de alguns segundos, a mesma é retirada. Em seguida, submerge-se a esfera em 720g de água a 20oC. Após o equilíbrio, a temperatura da água sobe para 30oC. Pode-se dizer que o valor aproximado da temperatura média do forno, em graus celsius, sabendo que o calor específico da platina é de 0,032 𝑐𝑎𝑙 𝑔℃ e o calor específico da água é 1 cal/(g°C), é de

No modelo aproximado da questão, o campo magnético terrestre é representado pelo de uma espira circular de raio R=4000 km, com $B=\mu_0I/(2R)$. O campo informado é 45×10⁻⁶ T e a permeabilidade é μ₀=4π×10⁻⁷ T·m/A. Adotando π=3, estime a escala da corrente elétrica.

Item para estudo, fora da pontuação. A revisão editorial identificou inconsistência. O gabarito documental foi preservado; consulte a resolução.

No circuito didático de uma aula de física experimental, os fios, os aparelhos de medidas e os resistores são todos ideais. A fonte ideal de 16V polariza o circuito, conforme o esquema elétrico. O fio que liga os pontos A e C do circuito foi aberto para possibilitar a leitura com o amperímetro. É CORRETO afirmar que

Item para estudo, fora da pontuação. A revisão editorial identificou ambiguidade. O gabarito documental foi preservado; consulte a resolução.

A figura a seguir é da vista lateral de um capacitor carregado com uma fonte regulável de alta tensão. A fonte e o capacitor equilibram um elemento de massa m. O fio AB é isolante e inextensível. A tensão é ajustada para esse fim, ou seja, equilibrar o elemento de massa, mantendo a distância d constante. As placas a e b são quadradas e suficientemente grandes para gerarem um campo, aproximadamente, uniforme. A placa a é móvel e pode subir e descer com o aumento e diminuição da massa m. Considere que o dielétrico contido entre as placas do capacitor é o ar. A distância mínima entre as placas do capacitor é garantida, qualquer que seja a variação da massa m, para que não se rompa o dielétrico contido entre as placas, isto é, na ausência de massa a distância entre as placas fica suficientemente afastada para que não haja a descarga entre as mesmas. Para esse dispositivo, é CORRETO afirmar que:

Contexto das questões 66 e 67: duas pessoas sobem a mesma elevação por caminhos de 30 m e 40 m, formando os catetos de um triângulo retângulo cuja hipotenusa mede 50 m. A pessoa da esquerda tem massa de 90 kg; a da direita, 80 kg. Ambas chegam ao topo ao mesmo tempo. Adote g=10 m/s². A massa da pessoa que optou pelo caminho mais íngreme, com 30m de comprimento, é de 90kg. Já a massa da pessoa que optou pelo caminho mais longo e menos íngreme é de 80kg. Considere que cada um deles exerceu uma força constante e paralela ao deslocamento realizado. Essa força permitiu o deslocamento deles contra a força peso. Também considere que os dois movimentos foram conservativos e que o trabalho total realizado na trajetória foi igual ao ganho de energia potencial gravitacional de cada um deles. Adotando-se módulo da aceleração gravitacional terrestre de 10m/s2,, qual das alternativas abaixo apresenta corretamente a razão entre os módulos das forças Fesquerda e Fdireita?

Contexto das questões 66 e 67: duas pessoas sobem a mesma elevação por caminhos de 30 m e 40 m, formando os catetos de um triângulo retângulo cuja hipotenusa mede 50 m. A pessoa da esquerda tem massa de 90 kg; a da direita, 80 kg. Ambas chegam ao topo ao mesmo tempo. Adote g=10 m/s². Considere que o caminho de 30m foi percorrido com uma velocidade constante de 3m/s, paralela ao deslocamento. O caminho menos íngreme, de 40m, foi percorrido com uma velocidade de 4m/s, também constante e paralela ao deslocamento. Adotando que o módulo da aceleração gravitacional terrestre é de 10m/s2, assinale a alternativa que contém os valores CORRETOS para as potências dos dois movimentos de subida (lado esquerdo e lado direito).

Item para estudo, fora da pontuação. A revisão editorial identificou inconsistência. O gabarito documental foi preservado; consulte a resolução.

Contexto das questões 68 e 69: um pêndulo simples tem fio inextensível de 5 m e é solto do repouso. Na posição inicial, a projeção vertical do fio é de 4 m e a horizontal, de 3 m. Não há atrito. Adote g=10 m/s². Considerando que a massa da esfera é de 5kg e a tensão máxima suportada pelo cabo inextensível é de 69,9N, ao soltarmos a esfera a partir da posição mostrada na situação 2, é totalmente CORRETO afirmar que

Contexto das questões 68 e 69: um pêndulo simples tem fio inextensível de 5 m e é solto do repouso. Na posição inicial, a projeção vertical do fio é de 4 m e a horizontal, de 3 m. Não há atrito. Adote g=10 m/s². Caso o cabo inextensível não suporte a tensão, será rompido, e a massa cairá até atingir o solo. Nesse caso, é totalmente CORRETO afirmar que

Considere um trem com uma fonte de luz fixa no piso de um dos seus vagões. Fixo ao teto desse mesmo vagão, cuja altura é H, há um grande espelho plano, paralelo ao piso do vagão. Considere o trem em movimento, com trajetória retilínea e velocidade constante 𝑣. O interior do vagão é observado por duas pessoas (ambos observadores inerciais): o observador O1 está do lado de fora do trem em pé e parado em uma plataforma de embarque e desembarque; o observador O2 está sentado numa poltrona do vagão do trem. O observador O2 acende uma fonte de luz, que está fixa no piso desse vagão. O raio de luz emitido atinge o espelho fixo no teto do vagão. A velocidade de um raio de luz é constante e vale 𝑐, independente do referencial usado para medi-la. Admitindo que o campo gravitacional da Terra não é suficiente para produzir deformação no espaço tempo, e sabendo que a constância da velocidade da luz é um dos postulados da Teoria da Relatividade, quando o trem passar pela estação, é CORRETO afirmar que: